Stirlingmotor Eigenbau für Einsteiger

Der auch als Heißgasmotor bekannte Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschine, die mechanische Energie dadurch erzeugt, dass ein abgeschlossenes Arbeitsgas von außen im Wechsel erwärmt und gekühlt wird. Das Prinzip, auf dem der Stirlingmotor basiert, macht sich somit zunutze, dass sich das Arbeitsgas im erwärmten Zylinderraum ausdehnt und sich wieder zusammenzieht, wenn der Zylinder abkühlt. Mit welcher Wärmequelle der Stirlingmotor dabei betrieben wird, spielt nur eine untergeordnete Rolle, denn prinzipiell ist jede beliebige Wärmequelle möglich. Zahlreiche ausführliche Informationen rund um den Stirlingmotor finden sich hier:

In der folgenden Anleitung wird aufgezeigt, wie auch ein Einsteiger einen einfachen Stirlingmotor im Eigenbau anfertigen kann.

Materialliste für den selbstgebauten Stirlingmotor

  • 2 Holzbretter, 26 x 8 x 1cm
  • 1 Holzbrett, 10 x 8 x 1cm
  • 2 Holzstücke, 10 x 2 x 1cm
  • 1cm starkes Balsaholz oder alternativ ein anderes, sehr leichtes Holz. Aus dem Holz wird später ein runder, etwa 4,5 x 6cm großer Kolben gebaut.
  • Draht mit 1,5mm Durchmesser
  • Angelschnur
  • Luftballon
  • 2 Hölzer, 0,5cm x 0,5cm x 7cm
  • 2 Reißzwecken
  • 1 Aktenklammer
  • Metalldose mit 200ml Volumen bzw. 10cm hoch und mit einem Durchmesser von 5cm, ohne Deckel
  • Haushaltsgummis
  • etwas Karton
  • etwas Knete
  • Schrauben
  • Holzleim und Sekundenkleber
  • Kerze

So wird der Stirlingmotor gebaut

Stirlingmotor Bauzeichnung für Anfänger 1

1.) Zuerst werden die Hölzer vorbereitet. Die beiden 26cm langen Hölzer ergeben die seitlichen Stützen des Rahmens. In diese Hölzer wird jeweils ein Loch gebohrt, das sich mittig und 1cm von der oberen Kante entfernt befindet. Die beiden 10cm langen und 2cm breiten Hölzer werden als Halterung für die Dose benötigt. Diese werden daher in der Mitte mit einer kleinen Kerbe versehen.

2.) Als nächstes wird der Kolben des Motors gebaut. Dazu wird das Balsaholz in 6 runde Scheiben geschnitten. Die Scheiben werden anschließend mit Holzleim zusammengeklebt. Mittig auf der Oberseite des Kolbens wird dann ein etwa 20cm langes Stück Angelschnur mit Sekundenkleber befestigt.

3.) Jetzt ist der Luftballon an der Reihe, der zu einer Membran weiterverarbeitet wird. Dazu wird der Luftballon in der Mitte abgeschnitten. Der obere Teil des Ballons wird nicht benötigt. Der untere Teil wird mit 1,5cm x 0,5cm großen Kartonstücken verstärkt. Exakt in der Mitte wird außerdem ein kleines Loch gebohrt. Dieses Loch sollte nur so groß sein, dass hier später die Angelschnur durchgeführt werden kann.

4.) Nun wird die Achse angefertigt. Dazu werden die beiden 7cm langen Holzstücke 1cm von der Oberkante entfernt durchgebohrt. Das Bohrloch sollte etwas größer sein als der Draht, um die Reibung möglichst gering zu halten. Dann wird der Draht, wie auf der Grafik dargestellt, zurechtgebogen. Einfacher ist es übrigens, wenn die beiden Hölzer vor dem Biegen auf den Draht aufgefädelt werden.

Stirlingmotor Bauzeichnung für Anfänger 2

5.) Dann wird der Luftballon mittig unter den beiden Hölzern positioniert und mithilfe der Reißzwecken daran befestigt.

6.) An dem 10cm x 8cm großen Holzbrett wird nun ein Seitenteil festgeschraubt, dann wird die Achse eingefädelt und anschließend wird das zweite Seitenteil montiert. Das längere Ende der Achse wird nach unten gebogen und fungiert als Kurbelwelle. Danach wird die Angelschnur, die sich an dem runden Kolben aus Holz befindet, von unten durch das Loch in dem Luftballon geführt und mit der Aktenklammer mittig an der Achse befestigt.

7.) Jetzt wird die Dose montiert. Dazu wird sie mithilfe der eingekerbten Hölzer am Rahmen befestigt. Dann wird der Luftballon über den Dosenrand gezogen und mit Haushaltsgummis fixiert. Wichtig dabei ist, dass keine Luft entweichen kann, weil der Stirlingmotor ansonsten nicht funktionieren wird. Die Angelschnur muss nun so justiert werden, dass sich der Kolben bewegen kann, ohne die Dose dabei zu berühren. Zum Schluss wird eine Kugel aus Knete geformt und an der Kurbelwelle angebracht. Nachdem die Kerze unter der Dose angezündet wurde und den Boden der Dose erwärmt hat, wird die Kurbelwelle angedreht und wenn alles richtig gemacht wurde, müsste der Eigenbau- Stirlingmotor jetzt laufen.

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